Parallell og seriell tilkobling. Sekventiell og parallell tilkobling av ledere

I fysikk, temaet parallell ogseriell tilkobling, og dette kan ikke bare ledere, men også kondensatorer. Det er viktig her ikke å bli forvirret om hvordan hver av dem ser på diagrammet. Og bare da gjelder spesifikke formler. Forresten, de trenger å bli husket av hjertet.

Hvordan skille mellom disse to forbindelsene?

Ta en god titt på diagrammet. Hvis ledningene presenteres som en vei, vil maskinene på den spille motstandsrolle. På en rett vei uten forgreninger kjører bilene en etter en, inn i en kjede. Det ser også ut som en seriell tilkobling av ledere. Veien i dette tilfellet kan ha et ubegrenset antall svinger, men ikke et enkelt veikryss. Uansett hvordan veiene (ledninger) vrir seg, vil maskinene (motstander) alltid være plassert en etter en, langs en enkelt kjede.

Det er en annen sak om vi vurdererparallell tilkobling. Da kan motstandene sammenlignes med idrettsutøvere ved starten. De er hver på sin egen vei, men bevegelsesretningen er den samme og ferdig på ett sted. Motstandene er de samme - hver har sin egen ledning, men alle er koblet til et tidspunkt.

Formler for dagens

Det diskuteres alltid i emnet "Elektrisitet". Parallell og seriell tilkobling på forskjellige måter påvirker størrelsen på strømmen i motstandene. For dem er det oppnådd formler som kan huskes. Men husk bare meningen som er innebygd i dem.

Dermed er dagens i serieforbindelseledere er alltid de samme. Det er, i hver av dem er verdien av den nåværende styrken ikke annerledes. Du kan tegne en analogi hvis du sammenligner en ledning med et rør. I det strømmer vannet alltid det samme. Og alle hindringene på veien vil bli feid bort med samme kraft. Så med strømmen av dagens. Derfor ser formelen av totalstrømmen i en krets med en serieforbindelse av motstander ut slik:

jeg _samfunn = I ₁ = I ₂

Her brevet jeg betegner styrken av dagens. Dette er en felles betegnelse, så det må huskes.

Strømmen med parallell tilkobling vil ikke lenger værekonstant. Med samme analogi med røret, viser det seg at vannet vil splitte seg i to bekker hvis hovedrøret har en gren. Det samme fenomenet blir observert med strømmen når en gren av ledningene ser på banen. Formelen for totalstrømmen med parallell tilkobling av ledere:

jeg _samfunn = I ₁ + I ₂

Hvis filialen består av ledninger som er mer enn to, så i formelen ovenfor, vil det være flere vilkår for samme nummer.

Formler for stress

Når vi vurderer ordningen derTilkoblingen av lederne i serie, så er spenningen over hele delen bestemt av summen av disse mengdene på hver bestemt motstand. Du kan sammenligne denne situasjonen med plater. Å beholde en av dem vil enkelt vise seg å være en person, den andre kan også bli tatt av ham, men med vanskeligheter. Å holde tre plater i hendene på en person ved siden av hverandre er ikke lenger mulig, du trenger hjelp fra den andre. Og så videre. Menneskets innsats er å forme seg.

Formelen for total kretsspenning med en serieforbindelse av ledere er som følger:

U _samfunn = U ₁ + U ₂, hvor U er betegnelsen vedtatt for elektrisk spenning.

En annen situasjon utvikler seg hvisParallell tilkobling av motstander vurderes. Når platene er plassert på toppen av hverandre, kan de fortsatt holdes av en person. Derfor, ingenting å legge til. Den samme analogi observeres med parallell tilkobling av ledere. Spenningen på hver av dem er den samme og lik den på alle dem samtidig. Den generelle stressformelen er:

U _samfunn = U ₁ = U ₂

Formler for elektrisk motstand

De kan ikke huske, og vet formelenOhms lov og fra det for å utlede den nødvendige. Fra denne loven følger det at spenningen er lik produktet av strømmen og motstanden. Det er, U = I * R, hvor R er motstanden.

Da må formelen du trenger å jobbe med, avhenger av hvordan lederne er koblet til:

• Derfor trenger du likestilling for spenningen - jeg_samfunn * R_samfunn = I₁ * R₁ + I₂ * R_2;
• parallelt er det nødvendig å bruke formelen for dagens - U_samfunn / R_samfunn = U₁ / R₁ + U₂ / R₂ .

Deretter følger enkle transformasjoner somer basert på det faktum at alle de nåværende styrkeene i den første ligningen har samme verdi, og i den andre er spenningene like. Derfor kan de reduseres. Det vil si, disse uttrykkene er:

1. R _samfunn = R ₁ + R ₂ (for seriekobling av ledere).
2. 1 / R _samfunn = 1 / R ₁ + 1 / R ₂ (med parallell tilkobling).

Som antall motstander som er inkludert i nettverket øker, endres antall vilkår i disse uttrykkene.

Det skal bemerkes at parallell ogSeriell tilkobling av ledere på forskjellige måter påvirker den generelle motstanden. Den første av dem reduserer motstanden til kretsen. Og det er mindre enn det minste av de brukte motstandene. Med en seriell tilkobling er alt logisk: verdiene er lagt til, så det totale nummeret vil alltid være det største.

Gjeldende operasjon

De tre foregående mengdene er loveneparallell tilkobling og serieordninger av ledere i kretsen. Derfor trenger de å vite. Om arbeid og kraft, trenger du bare å huske grunnleggende formel. Det er skrevet slik: A = I * U * t, hvor A er det nåværende arbeidet, er t tiden for passasjen gjennom lederen.

For å bestemme den generelle operasjonen i en serieforbindelse, må spenningen erstattes i det opprinnelige uttrykket. Vi oppnår likestilling A = I * (U ₁ + U ₂) * t, avslørende parentesene der det viser seg at arbeidet på hele seksjonen er lik summen på hver enkelt nåværende forbruker.

På samme måte er det resonnement, hvis vi vurderer ordningen med parallell tilkobling. Bare erstatte gjeldende. Men resultatet blir det samme: A = A ₁ + A ₂.

Strøm

Når man bygger formelen for kraften (betegnelsen "P") i kjedesegmentet, er det igjen nødvendig å bruke en formel: P = U * I. Etter slike argumenter viser det seg at parallell og seriell forbindelse er beskrevet av en slik formel for kraft: P = P ₁ + P ₂.

Det er, uansett hvordan ordningene ble utarbeidet, summenmakt vil være sammensatt av de som er involvert i arbeidet. Dette forklarer at det er umulig å inkludere mange kraftige enheter i leilighetsnettverket samtidig. Det kan bare ikke stå denne lasten.

Hvordan påvirker ledernes tilkobling reparasjon av det nye årets krans?

Umiddelbart etter en avlyspærer, blir det klart hvordan de var tilkoblet. Med en seriell tilkobling vil ingen av dem lyse. Dette skyldes det faktum at lampen som har blitt ubrukelig skaper et gap i kretsen. Derfor må du sjekke alt for å avgjøre hvilken brent ut, erstatte den - og kransen vil fungere.

Hvis den bruker en parallell tilkobling,så slutter det ikke å fungere hvis en av pærene feiler. Tross alt vil kjeden ikke bli helt revet fra hverandre, men bare en parallell del. For å reparere en slik krans, trenger du ikke å kontrollere alle elementene i kjeden, men bare de som ikke skinner.

Hva skjer med kretsen, hvis det involverer kondensatorer i stedet for motstander?

Når de er koblet i serie, observerer manen slik situasjon: kostnader fra plussene til strømforsyningen kommer bare til ytre plater av ekstreme kondensatorer. De som er mellom dem, overfører bare denne avgiften langs en kjede. Dette forklarer det faktum at på alle tallerkener er det identiske kostnader, men har forskjellige tegn. Derfor kan den elektriske ladningen til hver kondensator koblet i serie skrives som følger:

q _samfunn = q ₁ = q ₂.

For å bestemme spenningen på hver kondensator må du vite formelen: U = q / C. I den er C kondensatorens kapasitans.

Den generelle spenningen er underlagt samme lov,som er gyldig for motstander. Derfor erstatter spenningen i kapasitansformelen med en sum, at vi får den totale kapasiteten til enhetene å beregnes med formelen:

C = q / (U ₁ + U ₂).

For å forenkle denne formelen kan du snu fraksjonene og erstatte forholdet mellom spenning og ladningskapasitet. Det viser seg følgende likestilling: 1 / C = 1 / C ₁ + 1 / C ₂.

En litt annen situasjon er nårTilkoblingen av kondensatorene er parallell. Da bestemmes totalbelastningen av summen av alle kostnader som akkumuleres på platene på alle instrumentene. Og verdien av spenningen bestemmes fortsatt av generelle lover. Derfor er formelen for total kapasitans av parallelle kondensatorer som følger:

C = (q 1 + q 2) / U.

Det vil si at denne verdien betraktes som summen av hver av instrumentene som brukes i forbindelsen:

C = C ₁ + C _2.

Hvordan bestemme den totale motstanden til en vilkårlig tilkobling av ledere?

Det er, der suksessive seksjoner erstattes av parallelle seg, og omvendt. For dem er alle de beskrevne lovene fortsatt gyldige. Bare bruk dem i etapper.

Først er det nødvendig å mentalt distribuere ordningen. Hvis det er vanskelig å forestille seg, er det nødvendig å tegne det som er oppnådd. Forklaringen blir tydeligere hvis vi ser på det med et bestemt eksempel (se figuren).

Det er praktisk å begynne å tegne fra punktene B og B. De må plasseres i noen avstand fra hverandre og fra kantene på arket. Det er bare en ledning til venstre for punkt B, og to er rettet til høyre. Punkt B har derimot to grener til venstre, og etter det er det en ledning.

Nå må du fylle mellomrom mellomdisse punktene. På den øvre ledningen må du ordne tre motstander med koeffisientene 2, 3 og 4, og fra under kommer den med indeksen lik 5. De tre første er koplet i serie. Med den femte motstanden er de parallelle.

De resterende to motstandene (første og sjette)er inkludert i serie med det vurderte området BV. Derfor kan tegningen enkelt fylles ut med to rektangler på hver side av de valgte punktene. Det gjenstår å bruke formlene for å beregne motstanden:

• den første som vises for seriell tilkobling;
• så for parallell;
• og igjen for sekvensiell.

På samme måte kan du distribuere noen, til og med en svært kompleks skjema.

Oppgaven av seriell tilkobling av ledere

Tilstand. I kretsen er to lamper og en motstand forbundet etter hverandre. Den totale spenningen er 110 V, og strømmen er 12 A. Hva er motstanden til motstanden, hvis hver lampe er konstruert for en spenning på 40 V?

Løsningen. Siden sekvensiellforbindelse, er formlene til dens lover kjent. Du trenger bare å bruke dem riktig. Til å begynne med, finn ut verdien av spenningen som brukes på motstanden. For å gjøre dette, ut av totalen, må du trekke spenningen til en lampe to ganger. Det viser seg 30 V.

Nå, når to mengder er kjent, U og jeg(den andre av dem er gitt i tilstanden, siden den totale strømmen er lik gjeldende i hver konsekutiv konsoll), er det mulig å beregne motstanden til motstanden i henhold til Ohms lov. Det er lik 2,5 ohm.

Svar. Motstandsbestandighet er 2,5 ohm.

Oppgaven med å kople kondensatorer, parallell og sekvensiell

Tilstand. Det er tre kondensatorer med kapasiteter på 20, 25 og 30 μF. Bestem total kapasitet for serielle og parallelle tilkoblinger.

Løsningen. Det er lettere å starte med en parallell tilkobling. I denne situasjonen trenger du bare å legge til alle tre verdiene. Således er den totale kapasitansen lik 75 μF.

Beregningene er noe mer kompliserte nårSerieforbindelse av disse kondensatorene. Tross alt må du først finne forholdet mellom en til hver av disse beholderne, og deretter legge dem sammen. Det viser seg at enheten fordelt på total kapasitet er 37/300. Deretter er ønsket verdi ca. 8 μF.

Svar. Den totale kapasiteten med en seriell tilkobling på 8 mikrofarader, med parallell - 75 mikrofarader.